第十一章 热潮
8036年冬末的中枢城,刚结束星巢计划立项仪式的科研团队们,还没来得及享受立项成功的喜悦,便迅速投入到分科目研究的紧张工作中。国家首期拨付的20万亿夏国币专项基金已陆续到账,按照“领域细分、重点突破”的原则,这笔资金被精准分配至材料科学、能源技术、生命保障、轨道与对接、自动化组装五大核心领域,一场覆盖全国的科研攻坚热潮,在夏国大地上骤然掀起。
材料科学领域成为最先突破的“主战场”,5万亿的资金投入,吸引了中枢城航天材料研究所、魔都复合材料实验室等23家科研机构联合攻关。该领域的核心目标,是研发出能适应穹宇极端环境的“全能材料”——既要具备高强度抵御微陨石撞击,又要能在-270℃至150℃的温差中保持稳定,还要兼顾低密度以降低火箭发射成本。科研人员李华所在的团队,主攻“碳纳米管-钛合金”复合材的量产工艺,此前实验室阶段的样品虽已达标,但要实现吨级生产,仍面临诸多难题。在中枢城航天材料研究所的无尘车间里,李华和团队成员连续三个月泡在设备旁,反复调整碳纳米管的编织密度与钛合金的熔炼温度。一次试验中,他们发现当碳纳米管含量提升至35%时,材料的抗拉伸强度突然下降,团队连夜分析数据,最终找到症结:钛合金熔炼时的高温破坏了碳纳米管的分子结构。“我们得在熔炼环节加一层‘保护罩’。”李华提出用惰性气体包裹碳纳米管的方案,经过数十次试验,终于在8037年3月实现突破——量产的复合材不仅抗拉伸强度达到设计要求的1.2倍,密度还比传统钛合金降低了28%,完全满足星巢舱体的材料需求。消息传来时,李华正盯着检测报告,指尖划过“合格”二字,他笑着对团队成员说:“这下,星巢的‘骨架’总算能搭起来了。”
与此同时,能源技术领域的6万亿投入,也催生着关键突破。该领域由夏国原子能科学研究院牵头,聚焦核聚变能源小型化与穹宇太阳能高效收集两大方向。能源技术团队负责人王博士,带领团队在西南核聚变研究基地开展“微型托卡马克装置”的攻关。此前,全球范围内的核聚变装置都难以突破“持续稳定运行1000秒”的瓶颈,而星巢的能源系统需要装置能连续运行7200秒(24小时)。为解决这一难题,团队创新设计了“双层磁场约束”结构,通过内外两层磁场的协同作用,将等离子体牢牢控制在装置中心。8037年5月的一个凌晨,当装置的运行时间突破7200秒时,监控室里爆发出欢呼——王博士看着屏幕上稳定的等离子体温度曲线,拨通了星巢计划领导小组的电话:“报告,核聚变小型化技术过关了,星巢的‘心脏’能持续供血了!”而在穹宇太阳能领域,科研人员则研发出新型高效光伏板,通过在硅基材料中添加镓元素,将太阳能转化率提升至32%,比当时全球最先进的光伏板还高出5个百分点,为星巢的能源供应再添一层保障。
生命保障技术领域的4万亿投入,关乎着未来宇航员在星巢的生存质量,该领域由夏国航天员科研训练中心主导,核心是实现“水、空气、食物”的闭环循环。科研团队首先攻克的是水循环再生技术,他们研发的“多级过滤-反渗透-离子交换”系统,能将宇航员的生活废水、汗液甚至尿液,处理成符合饮用标准的纯净水,循环利用率高达95%。在空气循环方面,团队改进了现有的分子筛技术,不仅能高效去除二氧化碳,还能通过催化剂将二氧化碳转化为氧气,氧气再生率达到90%以上。最棘手的是食物穹宇种植,为了在狭小的舱体空间内实现食物自给,科研人员选择了小麦、生菜、藻类等生长周期短、营养密度高的作物,通过LED光源调控光照时长与光谱,让作物在无土栽培环境下快速生长。8037年7月,首批穹宇种植的生菜在模拟舱内成熟,科研人员品尝后笑着说:“味道和炎星种的没区别,以后宇航员在穹宇也能吃上新鲜蔬菜了。”
轨道与对接技术领域的3万亿投入,聚焦于“高精度”与“高安全”。该领域由夏国航天院空间控制中心负责,团队通过优化轨道计算算法,将星巢各舱体的轨道定位精度控制在±0.1米以内,比原有技术提升了10倍。在自动对接技术方面,科研人员研发出“激光雷达+视觉导航”双模对接系统,即使在强辐射干扰下,也能确保舱体对接的误差不超过±0.5毫米。为了验证技术可靠性,团队在酒泉航天发射中心开展了多次地面模拟对接试验,每次试验都模拟穹宇的微重力、强辐射环境,累计测试次数超过1000次,对接成功率始终保持在99.8%以上。
自动化组装技术领域的2万亿投入,旨在让机器人成为星巢建设的“穹宇工匠”。魔都航天技术公司的科研团队,研发出多款适用于穹宇环境的自动化机器人,其中“双臂组装机器人”最具代表性——它拥有12个自由度的机械臂,能精准完成舱体拼接、螺栓拧紧等复杂操作,且具备自主故障诊断与修复能力。为了测试机器人在穹宇的性能,团队将机器人送至“天宫三号”空间站进行在轨试验,机器人成功完成了一次舱外设备安装任务,证明其完全能胜任星巢的组装工作。
8037年末,当各领域的阶段性成果汇总到星巢计划领导小组时,厚厚的成果报告堆满了会议桌。从能抵御穹宇极端环境的复合材,到持续稳定运行的核聚变装置;从闭环循环的生命保障系统,到高精度的轨道对接技术,分科目研究的热潮,为星巢计划打下了坚实的技术基础。在当年的总结会议上,赵伟主任看着这些成果,感慨地说:“这一年,我们的科研人员用夜以继日的努力,把星巢的‘蓝图’一步步变成了‘现实’,接下来,我们要把这些分散的技术成果整合起来,向星巢的整体建设迈进。”而此刻的李华、王博士等科研人员,早已投入到下一轮的研究中——他们知道,分科目研究的突破只是开始,要让星巢真正在穹宇中“安家”,还有更多的挑战在等待着他们。
